廣東省佛山市2023-2024學年高二上學期期末考試

本試卷共8頁，20題，全卷滿分100分，考試用時75分鐘。

注意事項：

1.答卷前，考生務必用黑色字跡的鋼筆或簽字筆將自己的學校、班級、姓名、試室、座位

號和準考證號填寫在答題卡上。將條形碼橫貼在答題卡右上角“條形碼粘貼處”。

2.作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂

黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案，答案不能答在試卷上。

3.非選擇題必須用黑色字跡鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相

應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準使用鉛筆和涂改

液。不按以上要求作答的答案無效

可能用到的相對原子質量：H1C12O16Fe56S32

一、選擇題：本題包括16小題，共44分。第1~10小題，每小題2分；第11~16小題，每

小題4分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。

1.我國固體燃料運載火箭發(fā)射水平不斷取得新突破。下列關于“該燃料”說法錯誤的是

A.與液體燃料相比易存儲和運輸

B.固體燃料提供的能量一定比液體燃料的多

C.燃燒時能量轉化形式為：化學能一熱能一機械能

D.燃燒前后能量大小關系為：反應物總能量〉生成物總能量

【答案】B

【解析】與液體燃料相比固體燃料更易存儲和運輸，故A正確；固體燃料提供的能量不一

定比液體燃料的多，如1g硫單質燃燒比1g酒精燃燒提供的能量少，故B錯誤；燃料具備

化學能，燃燒過程中主要轉化為熱能，然后熱能轉化機械能，燃燒時能量轉化形式為:化學

能一熱能一機械能，故C正確；燃燒是放熱反應，則燃燒前后能量大小關系為反應物總能

量〉生成物總能量，故D正確；

答案選B。

2.我國手機產銷量全球第一。下列關于手機零部件的說法錯誤的是

A.充電時化學能轉化為電能

B.鐵質開機按鈕鍍鋅保護，可延長其使用壽命

C.金屬材質外框導熱性好，有助于手機散熱

D.常用的鋰離子電池比能量高

【答案】A

【解析】充電時電能轉化為化學能，A錯誤；鐵質開機按鈕鍍鋅保護，鋅比鐵活潑，可保護

鐵不被腐蝕，可延長其使用壽命，B正確；金屬材質外框導熱性良好，故有助于手機散熱，

C正確；鋰離子電池是一種比能量高的二次電池，D正確；

答案選A。

3.設為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A.pH=3的HF溶液中含有H+數(shù)目為l?！?NA

1

B.ILlmol.UCH3coONa溶液中含有CH3COO數(shù)目為

C.標況下，氫氧燃料電池中，消耗22.4LH2轉移電子數(shù)目為2NA

D.往密閉容器中投入0.1mol應和0」molL充分反應，生成HI數(shù)目為0.2NA

【答案】C

【解析】溶液體積未知，無法計算溶液中氫離子數(shù)目，故A項錯誤；醋酸鈉溶液中醋酸根離

子水解，所以溶液中醋酸根離子數(shù)目小于NA,故B項錯誤；標準狀況下，氫氧燃料電池中，

+

負極電極反應式為：H2-2e=2H,22.4氫氣的物質的量為Imol,因此消耗22.4LH2轉移電子

數(shù)目為2NA,故C項正確;氫氣和碘單質的反應為可逆反應，所以往密閉容器中投入O.lmolH?

和。Imolk充分反應,生成HI數(shù)目小于0.2NA,故D項錯誤；

故本題選C?

4.我國科學家設計出多孔石墨快負載Co。,量子點（顆粒直徑在2-20nm）光催化劑，使得

合成氨取得了理想的產率。已知N2（g）+3H2（g）/2NH3（g）AH<0,下列說法錯誤

的是

A.使用催化劑可顯著提高生產效率

B.升溫能提高氨氣的平衡產率

C.使用催化劑，活化分子百分含量增多

D.該催化劑表面積大，催化效果好

【答案】B

【解析】使用催化劑可以加快反應速率，從而可以提高生產效率，故A項正確；升高溫度，

合成氨反應逆向移動，不能提高氨氣的平衡產率，故B項錯誤；使用催化劑，可以降低反應

的活化能，活化分子百分含量增多，故C項正確；多孔石墨煥負載CoOx量子點（顆粒直徑

在2-20nmnm）光催化劑表面積大，則反應時接觸面積大，反應速率快，催化效果好，故D

項正確；

故本題選B。

5.常溫下，下列關于pH=10的氨水說法正確的是

A.c（OH）=c（NH：）

B,稀釋10倍，pH變?yōu)?

C.和pH=4的鹽酸等體積混合后，溶液呈酸性

D.加入NH4cl固體，溶液pH減小

【答案】D

【解析】氨水中除了一水合氨電離，還存在水的電離，故c（OH）>c（NH；）,故A項錯誤；

一水合氨是弱電解質，溶液中存在一水合氨的電離平衡，稀釋10倍，稀釋促進一水合氨電

離，氫氧根濃度大于lO^mol/L,9<pH<10,故B項錯誤；常溫下，pH=10的氨水中氫氧

根離子濃度和pH=4的鹽酸溶液中氫離子濃度相等均等于1（?41noiLI氨水不完全電離，則

氨水的濃度大于鹽酸的濃度，等體積混合后堿過量，溶液呈堿性，故C項錯誤；加入NH4cl

固體，鍍根離子濃度增大，抑制一水合氨的電離，使溶液pH減小，故D項正確；

故本題選D。

6.勞動有利于“知行合一”。下列勞動項目與所述的化學知識沒有關聯(lián)的是

選項勞動項目化學知識

A家務勞動：熱純堿液浸泡油煙機濾網升溫促進碳酸鈉水解

B社區(qū)服務：使用氯化鍍溶液清洗鐵銹氯化錢可分解產生HC1

C幫廚活動：餐后將洗凈的鐵鍋擦干鐵鍋在潮濕環(huán)境下容易發(fā)生電化學腐蝕

D學農活動：野炊時將煤炭碾碎使用增大煤炭與空氣接觸面積，加快燃燒

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】溫度升高會促進純堿的水解，純堿水解顯堿性，油脂在堿性條件下發(fā)生水解，所以

用熱純堿溶液浸泡油煙機濾網，與所述的化學知識有關聯(lián)，故A項正確；氯化核水解，溶液

呈酸性，可以用來清洗鐵銹，并不是氯化鏤可分解產生HC1,與所述的化學知識沒有關聯(lián),

故B項錯誤；鐵在潮濕的環(huán)境中易發(fā)生電化學腐蝕，形成鐵銹，所以餐后將洗凈的鐵鍋擦干

可以減緩鐵的銹蝕，與所述的化學知識有關聯(lián)，故C項正確；將煤炭碾碎可以增大煤炭與空

氣接觸面積，加快燃燒，與所述的化學知識有關聯(lián)，故D項正確；

故本題選B。

7.杭州亞運會主火炬創(chuàng)新使用綠色“零碳甲醇”燃料。關于甲醇、空氣和KOH溶液組成的燃

料電池，下列說法錯誤的是

A.OJT向負極移動

B.可選用石墨、Pt作電極

C.負極發(fā)生的電極反應為：CH3OH-6e+6OH=CO2T+5H2O

D.相比直接燃燒甲醇發(fā)電，甲醇燃料電池能量利用率高

【答案】C

【解析】原電池中，陰離子移向負極，即0H-向負極移動，故A項正確；甲醇、空氣和KOH

溶液組成的燃料電池可選用石墨、Pt作電極，故B項正確；負極上甲醇失電子和氫氧根離

子反應生成碳酸根離子和水，電極反應式為：CH3OH-6e+80H=COj+6H2O,故C項

錯誤；甲醇燃燒先將化學能轉化為熱能，熱能再轉化為機械能，最后機械能轉化為電能，轉

化過程中都有能量損失,燃料電池直接將化學能轉化為電能，避免了能量轉化過程中的損失,

故D項正確；

故答案選C。

8.絕熱恒容密閉容器中發(fā)生反應：2NO(g)+O2(g),2NO2(g)AH<0。下列不能

說明該反應達到平衡狀態(tài)的是

A.氣體密度不變B.氣體顏色不變

C.體系溫度不變D.氣體平均摩爾質量不變

【答案】A

【解析】由于反應物和生成物都是氣體，根據(jù)質量守恒定律可知，反應前后，混合氣體的質

量不變，由于反應在恒容密閉容器中進行，因此混合氣體的體積不變，根據(jù)密度公式：p=—

V

可知，反應過程中，混合氣體的密度一直不變，因此混合氣體的密度保持不變，不能說明反

應達到平衡狀態(tài)，故A項錯誤；該反應中NO2為紅棕色氣體，反應正向進行，c(NCh)增大，

混合氣體的顏色變深，當混合氣體的顏色不變時，說明反應達到平衡狀態(tài)，故B項正確；該

反應為放熱反應，隨著反應的發(fā)生，溫度升高，當溫度不變時，說明反應達到平衡狀態(tài)，故

C項正確；由于反應前后，氣體分子數(shù)發(fā)生變化，即n發(fā)生變化，根據(jù)公式：M=N可知，

n

反應過程中，混合氣體的平均摩爾質量發(fā)生變化，當其不變時，說明反應達到平衡狀態(tài)，故

D項正確；

故本題選A。

9.天宮課堂中教師用蘸有醋酸鈉晶體的毛氈點在過飽和醋酸鈉“水球”上，“水球”變成溫熱

的“冰球”，“冰球”的成分為CH3coONaSH2。和水。下列說法錯誤的是

A.“水球”顯堿性

B.過飽和醋酸鈉溶液易結晶

C.“水球”變成“冰球”的過程放熱、嫡增

+

D.“冰球”中存在：CH3COONa-3H2O(s)-CH3COO-(aq)+Na(aq)+3H2O(1)

【答案】c

【解析】醋酸鈉為強堿弱酸鹽，醋酸根離子水解，溶液顯堿性，貝IJ“水球”顯堿性，故A項

正確；蘸有醋酸鈉晶體的毛氈點在過飽和醋酸鈉“水球”上，“水球”變成溫熱的“冰球”，說

明過飽和醋酸鈉溶液易結晶，故B項正確；“水球”變成溫熱的“冰球”，說明醋酸鈉晶體溶

解吸熱，故C項錯誤；“冰球”中存在沉淀溶解平衡：

+

CH3COONa-3H2O(s).-CH3COO-(aq)+Na(aq)+3H2O(l),故D項正確；

故本題選C。

10.掌握化學實驗技能是進行科學探究的基本保證。下列裝置正確且能達到實驗目的的是

KSCN溶液

I

等體枳等物質

的氣濃應的KI

5/和FESO’h混合液

A.驗證鐵釘?shù)奈醺gB.驗證Fe3+與「發(fā)生可逆反應

C.測定H2c2O4溶液濃度D.測定中和反應的反應熱

A.AB.BD.D

【答案】A

【解析】食鹽水為中性，F(xiàn)e發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣傳感器測定氧氣減少可證明，故A項正確；

等體積、等濃度時，鐵離子過量，反應后滴加KSCN溶液檢驗鐵離子，不能證明反應的可逆

性，故B項錯誤；高錦酸鉀可氧化橡膠，不能選圖中堿式滴定管，故C項錯誤；圖中缺少

環(huán)形攪拌器，不能準確測定中和熱，故D項錯誤；

故本題選A。

11.丙烷脫氫是制備丙烯的一種常見方法，Ga2（）3催化該過程反應歷程及能量變化如圖（X

為丙烷，Y為丙烯），下列說法正確的是

過渡態(tài)4

過渡態(tài)3202

7183!\

O,->!\_

E

./,、140，/167

P

0

過渡態(tài)1過渡態(tài)2/Y(g)+H2(g)

、*

溫

友

要

反應歷程

A.Ga2（）3反應前后質量不變，未參與反應

B.反應X（g）f丫⑵+旦僅）AH=-167kJmor'

C.以上反應歷程中主要包含了四步變化，其中第三步反應速率最慢

D.1mol丙烷的總鍵能小于1mol丙烯與1mol氫氣的總鍵能之和

【答案】C

【解析】Ga2C>3作催化劑，由圖可知，GazCh參與第一步變化，故A項錯誤；反應X（g）―Y（g）+

11g）411=生成物總能量-反應物總能量=+167kJ/mol,故B項錯誤；由圖可知，以上反應歷程

中有4個過渡態(tài)，說明以上反應歷程中主要包含了四步變化，其中第三步反應的活化能最

大，該步反應速率最慢，故C項正確；該反應為吸熱反應，AH=反應物總鍵能-生成物總鍵

能>0,所以Imol丙烷的總鍵能大于Imol丙烯與Imol氫氣的總鍵能之和，故D項錯誤；

故本題選C。

12.利用“50,（橙色）+H202CrO廣（黃色）+2中”研究溫度、濃度對化學平衡的

影響，進行如圖實驗。下列關于試管中溶液說法正確的是

b

二

-

-

7二

.

.

.

_1

2mL0.1molLK2Cr2O7橙黃色溶液

A.微熱試管a中溶液，黃色加深，故AH<0

B.試管b加水后，所有離子濃度均減小

C.試管c比試管b黃色更深，平衡正向移動，平衡常數(shù)K增大

D.試管d比試管b橙色更深，原因是C（H+）增大

【答案】D

【解析】由a可推知，升溫，平衡正向移動，則該反應的AH〉。，故A項錯誤；試管b加水

后，反應中所有離子濃度均減小，溶液中離子積不變，則氫氧根的濃度增大，故B項錯誤；

試管c比試管b黃色更深，平衡正向移動，但平衡常數(shù)只受溫度的影響，平衡常數(shù)區(qū)不變,

故C項錯誤；d中加硫酸，氫離子濃度增大，平衡逆向移動，溶液橙色變深，故D項正確；

故本題選D。

13.應用電解法對煤進行脫硫處理的基本原理如圖所示。Mr?+轉化為Mi?+，Mi?+與煤中

3+3+2++

的含硫物質FeS2發(fā)生反應：FeS2+15Mn+8H2O=Fe+15Mn+2S0；-+16H,下歹U說

法錯誤的是

煤漿-MnSO’-H2s混合液

A.a為電源正極

+

B,陰極的電極反應式為：2H+2e-=H2T

C電解處理12OgFeS2,電路中轉移15mol電子

D.電解過程，混合溶液pH升高

【答案】D

【解析】該電解池中，Mn元素化合價從+3價降低至+2價，發(fā)生還原反應，則左側石墨電

極為陰極，陰極與外接電源的負極相連，F(xiàn)e化合價從+2價升高至+3價，發(fā)生氧化反應，

右側石墨電極為陽極，與外接電源的正極相連，總電極反應式為:

3+3+2++

FeS2+15Mn+8H2O=Fe+15Mn+2S0^+16H0

由分析可知，a為電源的正極，故A項正確；由分析可知，電解剛剛開始時，觀察到陰極

石墨棒上有無色氣體產生：2H++2e=H2f,故B項正確；反應

FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3++15Mn2++2SOj+16H+中，共轉移15個電子，120gFeS2

的物質的量為Imol,則電路中轉移15moi電子，故C項正確；由分析可知，混合液中發(fā)生

3+3+2++

反應：FeS2+15Mn+8H2O=Fe+15Mn+2SO^+16H,故電解過程中，混合溶液

中H+的物質的量濃度將增大，混合溶液pH降低，故D項錯誤；

故本題選D。

14.常溫下探究Mg(0H)2沉淀溶解平衡的形成及移動情況，實驗過程中溶液pH變化情況

如圖所示。下列說法錯誤的是

A.a點表示蒸儲水中加入過量MgCOH)?固體

B.加入少量蒸儲水，可實現(xiàn)b-c段變化

C.飽和Mg(0H)2溶液，c(OH]=1035moi.H

D.常用Mg(0H)2處理廢水中的Ci?+,可推測Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]

【答案】B

【解析】a點前溶液的pH=7,為純水，a點后，溶液的pH逐漸增大，保持pH=10.5,表示

a點中蒸儲水加入過量Mg(OH)2固體，故A項正確；加入少量水，平衡右移，但溶液為

Mg(0H)2飽和溶液，pH不變，故B項錯誤；飽和Mg(0H)2溶液中，此時pH=10.5,貝Uc(H+)=

/c口八Kw10*

10-10.5,c(OH)=而討=方正=10，故C項正確；用Mg(OH)2處理廢水中的CM+,

（）可轉化為根據(jù)難溶電解質可轉化為更難溶電解質，可知，

MgOH2CU（OH）2,

KSp[Mg（OH）2]>Ksp[Cu（OH）2],故D項正確；

故答案選B。

15.某溫度下發(fā)生反應2M（g）uN（g）,M和N的消耗速率與本身濃度的關系如圖，已

知：v消耗（M）=kd（M）,v消耗（N）=k2c（N）,ki和k2是速率常數(shù)。下列說法正確的是

A.曲線y代表的是v消耗（N）

B.若向1L恒容密閉容器中通入1moiM,某時刻可能存在c（N）=0.5mol-「

C.密閉容器中進行該反應，P點時反應正向進行

k

D.此溫度下，該反應的平衡常數(shù)K=臺

k2

【答案】C

【解析】由方程式可知，。消耗（M）受濃度影響大，故y曲線表示1）消耗（M）,故A項錯誤；

向1L恒容密閉容器中通入ImolM,若完全反應生成0.5molN,該反應為可逆反應，反應物

不能完全轉化為生成物，故c（N）小于O.Smol.L1,故B項錯誤；依方程式可判斷，當

2D消耗（N）=u消耗（M）時反應達到平衡狀態(tài)，而P點1）消耗（N）=u消耗（M）,反應正向進行,

故C項正確；依方程式可判斷，當2D消耗（N）=u消耗（M）時反應達到平衡狀態(tài)，即

c（N）k

2

k1C（M）=2koc（N）,該反應的化學平衡常數(shù)為：=故D項錯誤；

故答案選C?

16.常溫下,用0.1000moLlji的NaOH溶液滴定20.00mL濃度均為0.1000moLI^的HC1

和HR混合溶液，溶液pH隨NaOH溶液的體積變化的曲線如圖。下列說法正確的是

A.HR是強酸

B.b點時：c(Cr)=(R-)+c(HR)

C.c點時：c(Na+)>c(Rj>c(CF)>c(Off)>c(H+)

D.水的電離程度為

【答案】B

【解析】由圖可知，c點時恰好完全反應，溶液中溶質為NaCl、NaR,溶液呈堿性，則NaRa

為強堿弱酸鹽，即HR為弱酸，故A項錯誤；b點時c(NaCl)=c(HR),物料守恒關系為

c(Na+)=c(C『)=c(R)+c(HR),故B項正確；c點時溶液中溶質為NaCl、NaR,c(NaCl)=c(NaR),

溶液呈堿性，則離子濃度大小關系為：c(Na+)>c(Cl?c(R-)>c(OH-)>c(H+),故C項錯誤；酸

抑制水的電離，且酸性越強，抑制作用越強，NaR促進水的電離，a、b、c點溶質分別為HC

和HR、NaCl和HR、NaCl和NaR,所以水的電離程度為c>b>a,故D項錯誤；

故本題選B。

二、非選擇題：本題包括4小題，共56分。

17.硫代硫酸鈉晶體(Na2s2。3-51120)是重要的還原劑，設計如下實驗探究影響化學反

應速率的因素。

I.配制250mLNa2s2O3溶液：

(1)稱取一定量硫代硫酸鈉晶體，在燒杯中溶解后，轉移到(填儀器名稱)

中，洗滌2~3次后定容。

II.標定濃度：取含5.000*107111。11€103的溶液于錐形瓶中，加入足量1<1固體并搖晃，再

+

加入稀硫酸，放置于暗處一段時間，發(fā)生反應：IO；+5r+6H=3I2+3H2O?

(2)用Na2s2。3溶液滴定上述混合溶液，發(fā)生反應：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,

滴定到至淡黃色時，加入淀粉溶液，，可判斷達到滴定終點。消耗

Na2s2。3溶液15.00mL，Na2s2。3溶液的濃度為=

III.探究Na2s2。3溶液和HzS。,溶液反應速率的影響因素，設計實驗如下：

【限選試劑】上述Na2s2。3溶液、0.10mol?匚1HzSO4溶液、蒸儲水

序號V(H2so4)/mLV(Na2s2O3)/mLV(H2O)/mL溫度/℃

I6.04.0025

IIa4.01.025

III6.0b1.025

IV6.04.0050

（3）寫出該反應的離子方程式_____________。

（4）表中a=,b=o

（5）與實驗I對比，實驗H加入蒸儲水的目的是0

（6）對比實驗和（填序號）可探究溫度對反應速率的影響。

（7）已知：若有沉淀生成，溶液的光強度明顯減弱。實驗過程中用光源照射反應溶液，利

用智能手機的光傳感器測量反應過程溶液的光強度隨時間變化曲線如圖所示，由此可得出

結論：O

1200

1000

醺600

0100200300400500

時間/s

【答案】（1）250mL容量瓶

（2）①.溶液變藍，繼續(xù)滴定至藍色褪去且半分鐘內不恢復原色②.0.2mol/L

+

（3）S2O^+2H=ST+SO2J+H2O

（4）①50②.3.0

（5）使溶液總體積保持一致

(6)①IIV

(7)反應物濃度越大，反應速率越快

【解析】本實驗是為了探究影響化學反應速率的因素，需采用控制變量法，由此來解題。

【小問1詳析】

實驗是配制250mLNa2s2O3溶液，則稱取一定量硫代硫酸鈉晶體，在燒杯中溶解后，轉移

到250mL容量瓶中。

【小問2詳析】

用Na2s2。3溶液滴定上述混合溶液，滴定到至淡黃色時，存在少量L,加入淀粉溶液，溶

液變藍，繼續(xù)滴定至藍色褪去且半分鐘內不恢復原色，可判斷達到滴定終點。根據(jù)

+

IO；+5I+6H=3I2+3H2O和2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI可知

-3

n(Na2S2O3)=2n(I2)=6n(KIO3)=5.000x10^x6=3,000x10mol,則c(Na2S2O3)=

n(Na2S2O3)3.000x107

15.00x10-3mol/L=0.2mol/L

V(Na2S2O3)

【小問3詳析】

Na2s2。3溶液和H2S04溶液反應生成S、SO2、H2O和Na2s04,該反應的離子方程式為

+

S2O3+2H=ST+SO2J+H2Oo

【小問4詳析】

實驗I和實驗n是為了探究H2s04濃度不同對反應速率的影響，必須保證Na2s2。3的濃度

相同，則溶液總體積保持一致，a=6.0+4.0-4.0-1.0=5.0,實驗n和實驗III是為了

探究Na2s2。3濃度不同對反應速率的影響，必須保證H2s04的濃度相同，則溶液總體積保

持一致，b=6.0+4.0-6.0-1.0=3.0o

【小問5詳析】

實驗I和實驗II是為了探究H2SO4濃度不同對反應速率的影響，必須保證Na2s2。3的濃度

相同，則溶液總體積保持一致，則與實驗I對比，實驗H加入蒸儲水的目的是使溶液總體

積保持一致。

【小問6詳析】

探究溫度對反應速率的影響，溫度是唯一變量，則應對比實驗I和IV。

【小問7詳析】

實驗I對比實驗H,H2s04濃度不同且實驗II的H2s04濃度更小，根據(jù)題意，若有沉淀生

成，溶液的光強度明顯減弱，結合圖像可知，實驗I溶液的光強度減弱比實驗n更快一

點，說明實驗I反應速率更快，由此可得出結論：反應物濃度越大，反應速率越快。

18.鉆（Co）為戰(zhàn)略資源。有效回收廢舊Lie。。？電池的金屬鉆（還含有Al、Fe、Ni等

元素）具有良好的社會效益和經濟效益。一種回收工藝流程如下:

①NaCK）溶液

H2s（入灌液、②（￡NaOH涔I-----------

N町SR溶液液調WpH句機率取利IHJSO,反.取

草酸枯

已知：①常溫下，相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH如下表:

Fe2+Fe3+Al3+Co2+Ni2+

開始沉淀6.32.73.46.66.9

沉淀完全8.33.24.79.28.9

②離子濃度低于1.0xW5mol-171時可看作沉淀完全。

回答以下問題:

（1）浸出更多活性成分可采取的措施有（任寫一條）。

（2）酸浸后，電池中的Lie。。？中的Co元素以C<?+形式存在，則Na2s2。3的作用是

（3）酸浸濾液中存在的金屬陽離子有Co2+、Ni2+>IT及。

（4）加入NaClO發(fā)生反應的離子方程式為。加稀

NaOH溶液調節(jié)pH的范圍應為,若調節(jié)至pH=5,溶液中的c（Fe3+）為

__________mol-171o

（5）萃取初始水相pH對萃取率的影響如圖所示，pH應控制為比較合理。

80k-----|

60k\//

I」./

/

2(T/

I，

QI1A—~A?

I2345pH

卜鉆i2-fllt3-W

水相pHM萃取率的k：峋

8

(6)常溫下，K/?(NH3-H2O)=1.8X10-,Wi(H2c2O4)=54x10々，

02(H2c2。4)=5.4x10-5,(NH4%C2O4溶液呈___________(填“酸”或“堿”)性，物質

量濃度均為O.lOmol.L1的(NH，2C2O4和K2c2。4溶液，?02。"較大的是

___________溶液。

【答案】(1)將固體粉碎(或適當增大酸的濃度、攪拌、適當升高溫度等)

(2)做還原劑(3)AP+、Fe2+、Na+

(4)①.2Fe2++ClO+4OH-+H2O=2Fe(OH)31+Cl-②.4.7WpH<6.6③.Ixl(yia4

(5)3(6)①.酸②.K2c2。4

【解析】舊LiCoCh電池(還含有Al、Fe、Ni等元素)與H2s。4和Na2s2O3反應后得到的酸

浸濾液中含有的陽離子有Co2+、Ni2\Li\AF+、Fe2\Na+,向酸浸濾液中加入NaClO和

NaOH溶液，將Fe2+氧化為Fe3+,并將AF+、Fe3+轉化為沉淀除去，向含有C02+、Ni2\Li+

的溶液中加入有機萃取劑，將Co2+萃取到有機層分離出Ni2+、Li+,向含有C02+的有機層中

加入H2SO4再將Co?+萃取出來，向含有C02+的溶液中再加入草酸鍍溶液得到草酸鉆，據(jù)此

分析解答。

【小問1詳析】

從廢舊LiCoCh電池中浸出更多活性成分可采取的措施有將固體粉碎(或適當增大酸的濃

度、攪拌、適當升高溫度等)，故答案為：將固體粉碎(或適當增大酸的濃度、攪拌、適當

升高溫度等)；

【小問2詳析】

酸浸后，電池中的LiCoCh中的Co元素由+3價變?yōu)?2,被Na2s2O3還原，Na2s2O3的作用

是做還原劑，故答案為：做還原劑；

【小問3詳析】

由分析可知酸浸濾液中存在的金屬陽離子有Co2+、Ni2\Li+、AF+、Fe2\Na+,故答案

為：AF+、Fe2+>Na+；

【小問4詳析】

向酸浸濾液中加入NaClO和NaOH溶液，將Fe?+氧化為Fe3+,并將AF+、Fe3+轉化為沉淀

除去，反應的離子方程式為2Fe2++C10-+40H-+H20=2Fe(0H)3j+Cl-；此步驟需將AF+、Fe3+

轉化為沉淀除去而不能沉淀Co2+,結合相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH表可知pH

3+3

的范圍應為：4.7<pH<6.6；由表中數(shù)據(jù)計算可得Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe)c(OH)=lxlO-

5mol/Lx(lxl032-14mol/L)3=lxl0_374mol4/L4,若調節(jié)至pH=5,溶液中的c(Fe3+)=

Ksp[Fe(OH)3]k10田4…5

一C3(OH)—=09)3moUL=ixlO"4mol/L,故答案為：2Fe2++C10+40H-

104

+H2O=2Fe(OH)31+Cl-；4.7<pH<6.6；IxlO-；

【小問5詳析】

由圖可知pH應控制為3比較合理，故答案為：3；

【小問6詳析】

(NH4)2C2O4溶液中存在NH：和C2。：的水解，NH：的水解平衡常數(shù)為

K1K1

K(NH"HO)=H^=5.6X107,C2。：水解平衡常數(shù)為K舊々O)=亦寧

Kb(lMl3rl2O)l.oX1UKa2^tl2C2VJ4)D.4X1U

=1.85x10-1°,NH：的水解程度大于CzO：的水解水解程度，溶液呈酸性；在(NH4)2C2O4中

NH：和C2。：的雙水解，相互促進，K2c2。4溶液中K+對C2。：的水解無影響，物質的量

濃度均為0.10mol?LT的(NH4)2C2C>4和K2c2。4溶液中，c(C2。：)較大的是K2c2。4溶液,

故答案為：酸；K2c2。4。

19.煤炭地下氣化可將煤高效轉化為富含氫氣的煤氣，H2主要通過水蒸氣的還原析氫得到。

反應如下(溫度為")：

反應iC(s)+H2o(g)H2(g)+CO(g)△”]=+131.5kJ.mo「反

1

反應iiCO(g)+H2O(g)-H2(g)+CO2(g)AH2=-41.0kJmorK2

回答下列問題:

（1）寫出反應i平衡常數(shù)的表達式：&=

（2）反應C（s）+2H2O（g）n2H2（g）+CC）2（g）的AH=kJ-mol-1，平衡常

數(shù)K=（用含K1、（的代數(shù)式表示）。

（3）氧交換機理常用于描述反應i的歷程，包含如圖所示兩個過程，過程1為活性炭位

C吸附H2（D（g）形成碳氧復合物C（o）,補充該過程的化學方程式：H2o+C=

+C（O）o

過程1過程2

Gro。=光cfbo一OO

<_O_O_O___O___O_O___O_O_OyOOO

QC?OOH

（4）溫度為To時，在恒容密閉容器中模擬水蒸氣的還原析氫過程，下列說法正確的是

A.適當減小壓強能提高水蒸氣的平衡轉化率

B.增加煤炭可以提高H2的平衡產率

C.向容器內充入He可提高反應速率

D.選擇合適催化劑可以提高H2在單位時間內的產量

（5）還原析氫過程中，煤層地下水含量過高會降低反應區(qū)溫度，影響平衡時煤氣（主要包

含H2、CO與CO2）組成。煤氣組成與煤層地下水含量的關系如圖，曲線a是H2,曲線

b是o煤層地下水含量＞0.3%時，H2占有量隨煤層地下水含量增大逐漸

（填“增大”、“減小”或“不變”），原因是

%

、

啾

母

叩

汨

中

而

煤層地下水含量/%

(6)溫度為7；時，1L恒容密閉容器中加入0.5mol活性炭與0.1molH2(D(g),達到平衡

n(CO)

后,煤氣組分中=1制得的H2的物質的為mol(用含&、K2的代

?(CO2)

數(shù)式表示)。

【答案】(1)

C(H2O)-

(2)①.+90.5②.

(3)H2(4)A

(5)①.CO2②.減?、?隨煤層地下水含量增大，溫度逐漸降低，此時降低溫度對反應

ii化學平衡移動影響大于反應i

3M

(6)—1

孤2

【解析】

【小問1詳析】

化學反應平衡常數(shù)等于生成物濃度幕之積除以反應物濃度幕之積，則反應i平衡常數(shù)的表

C(H2>C(C0)

達式：&=

C(H2O)

【小問2詳析】

根據(jù)蓋斯定律可知，

-1-1

AH=AH,+AH2=[+131.5+(-41.0)]kJ-mol=+90.5kJ-mol,反應方程式相加,

反應平衡常數(shù)相乘，則K=K/K2

【小問3詳析】

根據(jù)題意，結合元素守恒可知H2O+C=H2+C(O)。

【小問4詳析】減小壓強，平衡向氣體減少的方向移動，適當減小壓強能使反應i正向移

動，反應ii不移動，能提高水蒸氣的平衡轉化率，A正確；增加固體的量對化學平衡移動

沒有影響，則增加煤炭不可以提高H2的平衡產率，B錯誤；He不參與反應，在恒容密閉

容器中充入He對反應速率無影響，C錯誤；加入催化劑對化學平衡移動無影響，則選擇

合適催化劑不可以提高H2在單位時間內的產量，D錯誤;

故選Ao

【小問5詳析】

煤層地下水含量過高會降低反應區(qū)溫度，溫度降低，反應i化學平衡逆向移動，反應ii化

學平衡正向移動，則CO含量會減小，CO2含量會增大，則曲線b是CO2；由圖可知，煤

層地下水含量>0.3%時，H2占有量隨煤層地下水含量增大逐漸減小，原因是隨煤層地下

水含量增大，溫度逐漸降低，此時降低溫度對反應ii化學平衡移動影響大于反應i,則H?

占有量隨煤層地下水含量增大逐漸減小。

【小問6詳析】

假設先發(fā)生反應i,設反應iH2（D（g）轉化了xmol,反應iiH2（D（g）轉化了ymol,列出三

段式:

H式+wg

C(s)+H2O(g)CC

OO

初始(mol)0.1

XX

變化(mol)x

XX

平衡(mol)0.1-x

co(g)+H2O(g)H2(g)+82(g)

初始(mol)x0.1-xX0

變化(mol)yyyy

平衡(mol)x-y0.1-x-yx+yy

n（CO）〃(CO)x-y

達到平衡后，煤氣組分中獨八:=1,則n(co)-y'解得、=2y，

〃（CC）2）2

_C(CO)C(H)_(x-y)-(x+y)_3y2

A1—2—

0.1-x-y0.1-3y'

C(H2O)

2

_C(H2)C(CO2)(x+y)?y3y§=y,則制得的H2的物質的量

A?—

y(0.1-3y)'K

C(CO)C(H2O)(x-y)-(0.1-x-y)2

,3K.

為x+y=3y=—

20.某小組同學探究CaCL溶液能否與NaHCC>3溶液反應。回答下列問題:

1

（1）常溫下，關